海水中不銹鋼管焊接處的腐蝕張富緯

090710211內(nèi)容一失效案例二腐蝕機(jī)理三管道的檢測和監(jiān)測方法四

防腐蝕設(shè)計(jì)2失效案例江蘇淮海鹽化有限公司經(jīng)過十幾年持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)擁有三套真空制鹽系統(tǒng)和一套冷凍提硝液體鹽裝置，可實(shí)現(xiàn)固體鹽年產(chǎn)62萬噸，液體鹽年產(chǎn)42萬方。2005年9月投產(chǎn)的生產(chǎn)10萬噸特種腸衣鹽裝置，經(jīng)技術(shù)改造后年產(chǎn)達(dá)15萬噸，今年準(zhǔn)備進(jìn)一步技術(shù)改造，預(yù)計(jì)年產(chǎn)可達(dá)36萬噸。該系統(tǒng)為鹽硝聯(lián)產(chǎn)配套技改工程，但該系統(tǒng)自投產(chǎn)以來，料液進(jìn)入EV-201的加料管道，特別焊縫部分，經(jīng)常性腐蝕穿漏，多次修補(bǔ)效果不佳。3失效案例某油井日產(chǎn)液量241,t產(chǎn)油133,t產(chǎn)水107,t產(chǎn)氣29.9萬m3。該井管線上使用了復(fù)合鋼(114mm×12mm的20G+內(nèi)襯2mm的316L)。與復(fù)合鋼管連接的絕緣法蘭為316L不銹鋼,采用氬弧焊工藝將復(fù)合鋼管的不銹鋼部分與法蘭焊接起來。2008年9月20日檢修時(shí)在管線上加了絕緣法蘭,但當(dāng)時(shí)在焊接時(shí)有2個(gè)法蘭沒有采用氬弧焊,只是手工電弧焊。2009年8月15日,其中一個(gè)靠近上游的法蘭焊縫處發(fā)生了腐蝕穿孔,穿孔路徑是由內(nèi)向外。腐蝕機(jī)理不銹鋼管焊縫處的腐蝕穿孔是由于不銹鋼管焊縫處發(fā)生點(diǎn)腐蝕和應(yīng)力腐蝕造成的。點(diǎn)腐蝕和應(yīng)力腐蝕的發(fā)生和發(fā)展主要與焊接工藝、焊縫質(zhì)量、焊縫材料、焊接應(yīng)力和環(huán)境介質(zhì)(氯離子含量)等因素有關(guān)。海水中Cl-是不銹鋼受海水腐蝕的主要因素。由于Cl-與金屬的結(jié)合鍵較強(qiáng)，因而已侵入鈍化膜，使Cl-破壞鈍化膜，從而引發(fā)腐蝕。在焊縫及其附近區(qū)域，由于焊接熱循環(huán)的影響，其金相組織變化很大，除了Cl-引發(fā)的點(diǎn)蝕外，還易引起局部選擇性腐蝕和晶間腐蝕，尤其是在焊后未經(jīng)熱處理時(shí)，腐蝕更加嚴(yán)重。6腐蝕機(jī)理因管內(nèi)輸送海水含有的氯離子腐蝕作用在不銹鋼管焊縫處產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕坑,逐漸加深到一定程度后造成焊接處穿孔,斷裂。由于在焊縫處發(fā)生了點(diǎn)蝕和晶間腐蝕導(dǎo)致在該處金屬變脆，強(qiáng)度下降在應(yīng)力的作用下導(dǎo)致金屬脆斷。由于Cl的原子半徑非常小,金屬當(dāng)中的任何非金屬夾雜物以及焊接缺陷都將成為Cl-滲透的腐蝕源頭。而且Cr-Ni系列不銹鋼本身對Cl-點(diǎn)腐蝕和應(yīng)力腐蝕相當(dāng)敏感,即使是Cr-Ni-Mo系列不銹鋼也不能完全抵抗得了Cl-點(diǎn)腐蝕和應(yīng)力腐蝕。8管道腐蝕的幾種檢測方法1.C掃描技術(shù)C-Scan掃描是利用電流衰減原理進(jìn)行地下管線防腐層的絕緣狀況評價(jià)和尋找破損點(diǎn)的技術(shù)。該方法采用五根垂直陣列天線，不但提高了探測精度，而且使得確定管道位置更加方便。具有自動(dòng)識(shí)別干擾信號(hào)并提示的能力。與其它方法相比，檢測精度高，操作成本低，對操作人員技術(shù)依賴性不大。2.多頻管中電流法（PCM法）多頻管中電流法是一項(xiàng)檢測埋地管道防腐層漏電狀況的新技術(shù)，是以管中電流梯度測試法為基礎(chǔ)的改進(jìn)型防腐層檢測方法，基本原理是在管道上施加一個(gè)近似直流的電流信號(hào)（4Hz），用接收機(jī)沿管道走向每隔一定的距離測量一次管道電流的大小，當(dāng)防腐層不好或存在缺陷時(shí)電流就會(huì)加速衰減，通過分析管道電流的衰減率變化可確定防腐層的缺陷和漏電狀況，從而評價(jià)防腐層的優(yōu)劣。3.皮爾遜檢測

在PEARSON法檢測基本原理：當(dāng)一個(gè)交流信號(hào)加在金屬管道上時(shí)，在防腐層破損點(diǎn)便會(huì)有電流泄漏入土壤中，這樣在管道破損裸露點(diǎn)和土壤之間就會(huì)形成電壓差，且在接近破損點(diǎn)的部位電壓差最大，用儀器在埋設(shè)管道的地面上檢測到這種電位異常，即可發(fā)現(xiàn)管道防腐層破損點(diǎn)，以該原理為基礎(chǔ)的儀器目前國內(nèi)外均有生產(chǎn)，最具有代表性的是江蘇海安無線電儀器廠生產(chǎn)的SL系列地下管道防腐層探測檢漏儀，它用“人體電容法”來拾取信號(hào)，是國內(nèi)常用的檢測儀器，是長輸管道運(yùn)營單位常備的儀器之一。4.直流電壓梯度法（DCVG法）是在有陰極保護(hù)管線的上方，通過測量地面上的電位梯度與土壤中的電流方向來確定缺陷的位置，與CIPS法相結(jié)合評價(jià)缺陷的類級(jí)。測量方法是在陰極保護(hù)站的陰極上串接一個(gè)中斷器，使CP電流以一定的時(shí)間周期進(jìn)行開/關(guān)，開/關(guān)時(shí)間通過GPS同步技術(shù)校正，確保與接收機(jī)同步。